11.如圖(a)所示,在水平向右的勻強電場中,有一水平、絕緣的傳送帶,在外力控制下以速度v順時針勻速轉(zhuǎn)動,在傳送帶的左端A點無初速度的放上一質(zhì)量為m,電荷量為+q的小滑塊,小滑塊從傳送帶左端A點運動到右端B點用時為2t,此過程的速度-時間圖象如圖(b)所示,求:

(1)小滑塊在傳送帶上所受摩擦力的大小
(2)A、B兩點間的電勢差.

分析 (1)小滑塊在傳送帶上做加速運動,由牛頓第二定律即可求得摩擦因數(shù);
(2)由運動求得學(xué)公式求的AB間的距離,由U=Ed即可求的電勢差

解答 解:(1)設(shè)滑塊所受的電場力為F,摩擦力為f,由牛頓第二定律:
$F+f=m{a}_{1}=m\frac{v}{t}$…①
$F-f=m{a}_{2}=m\frac{1.6v-v}{t}$…②
由①②得:$f=\frac{mv}{5t}$
(2)由①②式得:$F=\frac{4mv}{5t}$…③
F=qE④…
$d=\frac{1}{2}vt+\frac{v+1.6v}{2}t=1.8vt$…⑤
U=Ed⑥…
由③④⑤⑥得$U=\frac{36m{v}^{2}}{25q}$
答:(1)小滑塊在傳送帶上所受摩擦力的大小為$\frac{mv}{5t}$
(2)A、B兩點間的電勢差為$\frac{36m{v}^{2}}{25q}$.

點評 本題主要考查了在電場力作用下的牛頓第二定律,受力分析是解題關(guān)鍵,再求電勢差時,U=Ed,其中d為沿電場線方向的距離

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,在一根張緊的繩上掛著4個擺球a、b、c、d,它們的擺長關(guān)系是la=lc=l,lb=1.5l,ld=0.5l.當(dāng)a擺擺動時,其余各擺也隨之振動起來,則( 。
A.b擺的振幅最大
B.c擺的振幅最小
C.b擺的振動周期為2π$\sqrt{\frac{l}{g}}$
D.b擺的振動周期最大,d擺的振動周期最小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.一根張緊的水平彈性長繩上的a,b兩點,相距s=14m,b點在a點的右方,當(dāng)一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播時,若a點到達(dá)波峰時,b點的位移恰為零且向上運動.經(jīng)過t=1.00s后a點的位移為零,且向上運動,而b點恰到達(dá)波谷,求:
(1)這列簡諧波的波速.
(2)當(dāng)2λ<s<3λ,3T<t<4T時,這列波的波速是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.(多選)在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上,有兩個電荷量絕對值相同、質(zhì)量相同的正、負(fù)粒子(不計重力),從O點以相同的速度先后射入磁場中,入射方向與邊界成θ角,則正、負(fù)粒子在磁場中( 。
A.運動時間相同
B.運動軌跡的半徑相同
C.重新回到邊界時速度大小和方向相同
D.重新回到邊界時與O點的距離相同

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.一塊N型半導(dǎo)體薄片(電子導(dǎo)電)稱霍爾元件,其橫載面為矩形,體積為b×c×d,如圖所示.已知其單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n、電阻率為ρ、電子電荷量e,將此元件放在勻強磁場中,磁場方向沿z軸方向,并通有沿x軸方向的電流I.
(1)此元件的C、C′兩個側(cè)面中,C′面電勢高.
(2)在磁感應(yīng)強度一定時,CC′兩個側(cè)面的電勢差與其中的電流關(guān)系是成正比(填成正比或成反比).
(3)磁強計是利用霍爾效應(yīng)來測量磁感應(yīng)強度B的儀器.其測量方法為:將導(dǎo)體放在勻強磁場之中,用毫安表測量通以電流I,用毫伏表測量C、C′間的電壓U,就可測得B.若已知其霍爾系數(shù)為:k=$\frac{1}{ned}$=10V/A•T,測得U=0.6mV,I=3mA.該元件所在處的磁感應(yīng)強度B的大小是:0.02T.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,實驗的簡要步驟如下:
A.將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去,多于半個的算一個),再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S.
B.用注射器或滴管將老師事先配制好的酒精油酸溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后,將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上,然后將油酸膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上.
C.實驗時先往邊長約為30cm~40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上.
D.根據(jù)一滴油酸的體積V 和薄膜的面積S 即可算出油酸薄膜的厚度d,即油酸分子的大。
E.根據(jù)老師配制的酒精油酸溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積.
F.用注射器或滴管將老師事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù).
(1)上述實驗步驟的合理順序是FCBAED.
(2)如果實驗所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL,用注射器測得1mL上述溶液有75滴.把一滴該溶液滴人盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上描出油酸膜的輪廓,在坐標(biāo)紙上測得油酸膜的面積約為154cm2.那么每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是8×10-6 ml.估算出油酸分子的直徑是5×10-10mm.(取二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.一個小球作半徑為r的勻速圓周運動,其線速度為v.從某時刻算起,使其速度的增量的大小為v,所需的最短時間為$\frac{πr}{3v}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,在光滑水平面上,用彈簧水平連接一斜面,彈簧的另一端固定在墻上,一玩具遙控小車,放在斜面上,系統(tǒng)靜止不動.用遙控啟動小車,小車沿斜面加速上升,車輪和斜面不打滑,則( 。
A.系統(tǒng)靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)
B.小車加速上升時彈簧處于原長狀態(tài)
C.小車加速上升時彈簧處于壓縮狀態(tài)
D.小車加速上升時斜面對地面的壓力大于車與斜面的總重力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α=30°,導(dǎo)軌電阻不計.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上,長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中R2為一電阻箱,已知燈泡的電阻RL=4R,定值電阻R1=2R,調(diào)節(jié)電阻箱使R2=12R,重力加速度為g,閉合開關(guān)S,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,求:

(1)金屬棒下滑的最大速度vm;
(2)當(dāng)金屬棒下滑距離為s0時速度恰好達(dá)到最大,則金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中,整個電路產(chǎn)生的電熱;
(3)改變電阻箱R2的值,當(dāng)R2為何值時,金屬棒達(dá)到勻速下滑時R2消耗的功率最大.

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